Представьте себе корабль, плывущий по бурному морю. Его раскачивают волны, корпус дрожит и изгибается. Если частота качки и резонансная частота корпуса совпадут, корабль переломится. Чтобы этого избежать, конструктор должен знать заранее, с какой частотой волны могут раскачать корабль. Но определить это не так просто. Да, корабль качается подобно маятнику, но во время качки к его массе присоединится значительная масса воды.

Для прояснения этого вопроса Ольга изучала, как влияет на частоту колебаний обычного маятника погружение его в воду.

Вообще-то задача это довольно старая. Но обычно ее решают с привлечением очень сложной теории, изучаемой на последних курсах института. Ольге удалось обойтись школьными знаниями. Вот как была сделана эта работа. На длинную нить подвесили маленькую, но тяжелую гирю.

Получилось подобие математического маятника. Экспериментально определили период его колебаний. Затем подставили глубокий ящик с водой и повторили опыт. Период колебаний возрос. Стали разбираться почему. На тело в воде действует выталкивающая сила Архимеда, уменьшая его вес. Для маятника это равноценно уменьшению земного ускорения и должно привести к возрастанию периода колебаний. Посчитали, проверили. Оказалось, теоретически он должен был бы возрасти больше, чем показал эксперимент.

Объяснить это можно было лишь тем, что к массе маятника присоединялась еще масса воды. Вычислить ее не представляло труда. Ольга Лихторенко была награждена почетным дипломом «ЮТ» и годовой подпиской.

«УМНАЯ» БАТАРЕЯ

Максим Привалихин (Красноярск, школа № 9), самый юный участник соревнования, учится в шестом классе. Но тема его работы интересна и взрослым. Речь идет об отоплении. Если в доме печь, электронагреватель или АГВ, постоянную температуру поддерживать более или менее просто. Но в большинстве случаев квартиры отапливаются при помощи батарей, через которые пропускается горячая вода. И нередко получается, что котельная работает во всю мощь, а жильцы вынуждены открывать окна и выпускать тепло наружу. Как же сделать так, чтобы тепла в квартиру поступало ровно столько, сколько нужно?

Можно воспользоваться, конечно, опытом американцев, разработавших в свое время краны, которые поворачивает пружина, изгибающаяся в ту или иную сторону при изменении температуры в комнате.

Но Максим пошел другим путем. Задачу регулировки количества тепла, поступающего в комнату, решить можно по-разному. Например, можно сделать батарею гибкой, как мехи гармони. Растягивая ее или сжимая, можно увеличивать или уменьшать ее площадь, а значит, и поток тепла, поступающего в комнату.

Можно поступить дешевле, например, поместить обычную батарею в ящик с решеткой, щели которой можно открывать и закрывать, пуская тепло в комнату и наоборот…

Но что будет управлять этими щелями? Да то же самое тепло! В конструкции Максим предусмотрел цилиндр с поршнем, наполненный жидкостью. В зависимости от температуры в комнате жидкость меняет объем, заставляет поршень двигаться и совершать работу по управлению заслонками.

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ «АЛЬФА»

Кирилла Воликова (г. Ангарск, ангарский лицей № 2) интересуют электродвигатели. Есть двигатели постоянного тока. Притормози такой двигатель — он начнет вращаться медленнее, но с большей силой, увеличивая момент. Потому такие моторы ставят на троллейбусы и трамваи, которым то и дело приходится подниматься в гору.

Недостаток же таких моторов — коллектор и щетки, подверженные износу.

У двигателей переменного тока обмотки расположены на статоре, а ротор — это по существу болванка, в которую запрессованы железные пластины. Изнашиваться здесь почти нечему, но стоит его немного притормозить, как он тотчас остановится.

Вместе со своими учителями и наставниками И.А. Колтаковым и Т.В. Малыгиной Кирилл попытался создать двигатель переменного тока, с механическими характеристиками двигателя постоянного тока. Он не имеет коллектора и щеток, вообще каких-либо подвижных контактов.

Вот как он устроен. На одном валу — две электрические машины. Переменный ток подводится к обмотке статора левой машины, ротор ее имеет обмотки, в которых наводится ЭДС индукции.

По существу это вращающийся трансформатор, током которого питается двухполупериодный выпрямитель, расположенный на валу и вращающийся вместе с ним. Постоянный по направлению, но пульсирующий по амплитуде ток выпрямителя поступает на обмотку ротора правой машины. Обмотка ее статора питается постоянным током от отдельного выпрямителя, но может быть применен и постоянный магнит. Вращающий момент возникает за счет взаимодействия пульсирующего тока обмоток ротора с магнитным полем статора.

Промышленный образец двигателя «Альфа» — так назвал его автор — будет простым и компактным. Прекрасные механические характеристики сулят ему широчайшее применение. Кроме того, отсутствие подвижных контактов исключает образование искр, а потому двигатель можно применять во взрывоопасной атмосфере — на шахтах и нефтеперегонных заводах, где коллекторные моторы абсолютно недопустимы.

Перевел груки Генрих ВАРДЕНГА

ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРИЕМ

Рецепт

Удача в технике достигнет полноты в соединении высокой простоты с той мерой изощренности подспудной, чтоб показать, как это сделать трудно.

ТВОЯ СОБСТВЕННАЯ ПОГОДА

Зря ты жизнь отравляешь ближним своим и напрасно жалеешь себя, если веришь, что солнце сияет другим, когда дождь поливает тебя.

ЕДИНСТВЕННОЕ РЕШЕНИЕ

Решателей проблем, все их удачи должны мы холить и лелеять свято — ведь каждая решенная задача потянет за собой еще десяток.

Московский технический университет связи и информатики (МТУСИ) ведет свою историю с 1921 года. Это первое в нашей стране высшее учебное заведение, которое начало готовить высококвалифицированных специалистов для отрасли связи. За большие заслуги в подготовке инженеров-связистов и успехи в научно-исследовательской работе в 1971 году университет был награжден орденом Трудового Красного Знамени.

В числе преподавателей университета 42 действительных члена и члена-корреспондента Российской академии наук. Российской инженерной академии. Международной академии связи и ряда других академий. У нас работают 9 заслуженных деятелей науки и техники Российской Федерации, 17 лауреатов Ленинской и Государственной премий, 10 заслуженных связистов России, один заслуженный экономист Российской Федерации.